Ikkilamchi elektron (tezkor elektronlar tomonidan taqillatish); termion

Elektr tokini vakuumda qo'llash

Vakuumdagi elektr toki turli elektron qurilmalarda qo'llaniladi. Bunday qurilmalardan biri vakuum diodidir.

Guruch. 3. Vakuumli diod

U silindrdan iborat bo'lib, 2 ta elektrod - katod va anodni o'z ichiga oladi.

Biz nimani o'rgandik?

Biz ushbu maqolada vakuumdagi elektr toki haqida qisqacha ma'lumot oldik. Uning vakuumda bo'lishi uchun, birinchi navbatda, erkin zaryadlangan zarralarning mavjudligi kerak. Vakuum turlari va ularning xususiyatlari ham ko'rib chiqiladi. Tadqiqot uchun termion emissiya tushunchasi zarur. Ma'lumotlardan fizika darsida ma'ruza va hisobot tayyorlash uchun foydalanish mumkin.
Vakuumdagi elektr toki o'tishi mumkin, agar unga bepul zaryad tashuvchilar joylashtirilsa. Axir, vakuum - bu hech qanday moddaning yo'qligi. Bu oqimni ta'minlaydigan zaryad tashuvchilar yo'qligini anglatadi. Vakuum tushunchasini molekulaning erkin yo'li uzunligi bo'lganda, quyidagicha ta'riflash mumkin ko'proq o'lchamlar kema.
Vakuumda tokning o'tishini qanday ta'minlash mumkinligini bilish uchun biz tajriba o'tkazamiz. Uning uchun bizga elektrometr va vakuum chiroq kerak. Ya'ni, vakuumli shisha kolba, unda ikkita elektrod mavjud. Ulardan biri shaklda qilingan metall plastinka Keling, uni anod deb ataymiz. Va ikkinchisi refrakter materialning simli spirali shaklida, keling, uni katod deb ataymiz.
Chiroq elektrodlarini elektrometrga shunday ulangki, katod elektrometr korpusiga, anod esa novdaga ulanadi. Keling, elektrometrga zaryad haqida xabar beramiz. Uning tayog'iga musbat zaryad qo'yish orqali. Chiroq mavjudligiga qaramay, zaryad elektrometrda qolishini ko'ramiz. Buning ajablanarli joyi yo'q, chunki chiroqdagi elektrodlar o'rtasida zaryad tashuvchilar yo'q, ya'ni elektrometrni zaryadsizlantirish uchun oqim paydo bo'lishi mumkin emas.
1-rasm - zaryadlangan elektrometrga ulangan vakuum trubkasi
Endi biz oqim manbasini katodga simli spiral shaklida ulaymiz. Bu katodni isitadi. Va biz elektrometrning zaryadi butunlay yo'qolguncha kamayishini ko'ramiz. Bu qanday sodir bo'lishi mumkin, chunki o'tkazuvchanlik oqimini ta'minlash uchun chiroqning elektrodlari orasidagi bo'shliqda zaryad tashuvchilar yo'q edi.
Shubhasiz, qandaydir tarzda zaryad tashuvchilar paydo bo'ldi. Va bu sodir bo'ldi, chunki katod qizdirilganda, elektronlar katod yuzasidan elektrodlar orasidagi bo'shliqqa chiqariladi. Ma'lumki, metallar erkin o'tkazuvchan elektronlarga ega. Metall hajmida panjara tugunlari orasidagi harakatlanishga qodir. Ammo ular metallni tark etish uchun etarli kuchga ega emaslar. Ular panjaraning musbat ionlari va elektronlar orasidagi Kulon tortishish kuchlari tomonidan ushlab turilganligi sababli.
Elektronlar xaotikdir termal harakat o'tkazgich bo'ylab harakatlanadi. Ijobiy ionlar bo'lmagan metall chegarasiga yaqinlashib, ular sekinlashadi va oxir-oqibat ikki qarama-qarshi zaryadni yaqinlashtiruvchi Kulon kuchi ta'sirida ichkariga qaytadilar. Ammo agar metall qizdirilsa, u holda issiqlik harakati kuchayadi va elektron metall sirtini tark etish uchun etarli energiya oladi.
Bunday holda, katod atrofida elektron bulut deb ataladigan narsa hosil bo'ladi. Bular o'tkazgichning sirtini tark etgan elektronlardir va tashqi elektr maydoni bo'lmasa, ular yana unga qaytadilar. Chunki elektronlarni yo'qotib, o'tkazgich musbat zaryadlangan bo'ladi. Agar biz birinchi marta katodni qizdirsak va elektrometr zaryadsizlangan bo'lsa, bu shunday bo'ladi. Maydon ichkarida yo'q edi.
Ammo elektrometrda zaryad borligi sababli, u elektronlarni harakatga keltiradigan maydon hosil qiladi. Esda tutingki, anodda bizda ijobiy zaryad bor va elektronlar maydon ta'siriga moyil. Shunday qilib, vakuumda elektr toki kuzatiladi.
Agar aytsak, elektrometrni teskari yo'nalishda ulaymiz, bu sodir bo'ladi. Aniqlanishicha, chiroqning anodida salbiy potentsial, katodda esa ijobiy potentsial bo'ladi. Katod yuzasidan chiqarilgan barcha elektronlar maydon ta'sirida darhol qaytib keladi. Katod endi yanada katta ijobiy potentsialga ega bo'lganligi sababli, u elektronlarni jalb qiladi. Va anodda katod yuzasidan elektronlarni qaytaruvchi ortiqcha elektronlar bo'ladi.
Bunday chiroq vakuumli diod deb ataladi. U faqat bir yo'nalishda oqim o'tishi mumkin. Bunday chiroqning joriy kuchlanish xarakteristikasi ikki qismdan iborat. Birinchi bo'limda Ohm qonuni bajariladi. Ya'ni kuchlanish kuchayishi bilan katoddan ko'proq va ko'proq chiqadigan elektronlar anodga etib boradi va shu bilan oqim kuchayadi. Ikkinchi bo'limda katoddan chiqarilgan barcha elektronlar anodga etib boradi va kuchlanishning yanada oshishi bilan oqim kuchaymaydi. Oddiygina yo'q to'g'ri miqdor elektronlar. Bu maydon to'yinganlik deb ataladi.